Meeresbiologische

Untersuchungen

Wir sind nicht allein!

Was euch erwartet:• Allgemeine Informationen und Zweck der

marinen Forschung

• Beispielstudien und -projekte• Die „Killeralge“ und HYDRA

• Exkursion der TU Bergakademie Freiberg nach Istrien

• CoML

• Was habt ihr euch behalten?

Marine Forschung• In Deutschland erst seit 1970 durch eigenes

Tauchverfahren und spezifische Ausbildung geregelt

• Aufgaben u.a.: o Probenentnahmeno Ausbringen wissenschaftlicher Geräteo Kartierungen

• Gebiete u.a.:o Biologie und Geologieo Umweltwissenschaften und Ingenieurswissenschafteno Rundfunk- und Fernsehanstalten

• Nutzen u.a.:o Umweltschutz (Schutz von Ökosystemen, Schlüsselarten, …)o Erfassung mariner Ressourcen (Technologie, Fischerei,…)o Plattentektonik und marine Naturgefahren

Die „Killeralge“

Caulerpa taxifolia

Caulerpa taxifolia• Schlauchalge

• Ursprungsart aus dem Indopazifik (tropisch)

• Durch Abwasser der Aquarien des Ozeanographischen Institutes von Monaco ins Mittelmeer gelangt (erstmals 1984 gefunden)

• Besonderheiten: o Resistent gegen „untropische“ Temperaturen <12°o Hochgradig giftig, mehrjährig -> kaum natürliche Fressfeindeo Ernährung: Aufnahme jeglicher Nährstoffe über Rhizomeo Vermehrung: asexuell (Abspaltung von kleinsten Abschnitten mit

eigenem Zellkern)

• Invasive Kapazität• 1984 Lokation mit 1m²• 1990 3 Stellen mit 3

Hektar• 1991 30 Hektar

• 1994 150 Hektar• 1996 3000 Hektar• Heutzutage

schätzungsweise 6000 Hektar

HYDRA Netzwerk

Felduntersuchungen an einem Vorkommen der neophytischen

(eingeschleppten) Schlauchalge Caulerpa taxifolia in der Bucht von

Marina di Campo (Insel Elba/Italien)

• 1993 erste Funde von C. taxifolia• Seitdem finden Dokumentationen von

Ausbreitung und Vermehrung anhand regelmäßiger Tauchgänge statt

• Außerdem Kartierungen zur Erfassung der Entwicklung von Biodiversität

• Bisherige Ergebnisse:o Substratpräferenz: Sedimentbödeno Verdrängt Seegras Posidonia oceanica (große Ökologische

Bedeutung!!!)o Beschattung führt zu größerem Längenwachstumo Paracentrotus lividus (Seeigel) ernährt sich von C.taxifolia

Experiment zur Substratpräferenz

• Methoden und denkbare Möglichkeiten, die zur Bekämpfung eingesetzt werden

o Ausreißen der Alge durch Taucher: Abhilfe bei kleinen Vorkommen von wenigen m²

o Physik-chemische Eliminierung mit Hilfe von Kupfer-Elektroden, Luftabschluss, Trockeneis, Ultraschall, Heißwasser usw.

o Biologische Methoden: Aussetzen von Seeigeln

o Genetische Veränderungen stehen kaum als Lösung zur Debatte; Auswirkungen auf das Ökosystem nicht erforscht

Bisher noch keine Kontrolle über C.taxifolia

Exkursion „Wissenschaftliches

Tauchen“ der TU Bergakademie Freiberg

Ziele• Umweltbestandsaufnahme eines ausgewählten

Standortes in Sveta Marina (Istrien/Kroatien)

• Betrachtung ausgewählter morphologischer und

chemischer Parameter, die ein mögliches Artvorkommen begründen

Methodik• Festlegen der Transekte und Markierung durch Leinen

• Zur Dokumentierung: Schreibtafeln mit Artenlisten

• Pflanzen über prozentualen Deckungsgrad erfasst

• Kamera zur Nachbestimmung (z.B. bei unbekannten Arten)

• Lux-Meter, Tauchcomputer und Zollstock zur Messung von Licht und Strömung

• Analyse von Wasserproben (pH-Wert, Nitratkonzentration,…)

Ergebnisse der Kartierung

Ergebnisse

Ergebnisse• Rückschlüsse für die Artzusammensetzung

aufgrund chemischer Parameter waren nicht möglich (Gründe: Überlagerung, keine signifikanten Funde)

• Lichtintensität ist vermutlich der wichtigste Faktor

• Stillwasserzonen (Höhlen) wiesen erhöhte Konzentration der untersuchten chemischen Parameter auf (Kartierung wegen der minimalen Größe nur ungenau möglich )

CoMLCensus of Marine Life

=Bestandsaufnahme des Lebens im Meer

CoML• Internationales Forschungsprojekt• Forschungsgegenstand: Bevölkerung der Ozeane• Forschungszeitraum: 2000-2010• 18 Teilprojekte• 2.700 Wissenschaftler aus über 80 Nationen unternahmen

über 540 Expeditionen in alle Meeresgebiete• Deutsche Beteiligung:

o Ag. Zoosystematik und Morphologie, Universität Oldenburgo Zoologisches Institut und Museum der Universität Hamburg (ZIM)o Alfred-Wegener-Institut für Polar und Meeresforschung, Bremerhaveno Forschungsinstitut Senckenberg - Deutsches Zentrum für Marine

Biodiversitätsforschung, Wilhelmshaven (CeDAMar Projektleitung)o IFM-Geomar, Institut für Meereskunde, Kielo Universität Osnabrücko Museum für Naturkunde, Berlino Spezielle Zoologie, Ruhr-Universität Bochumo Zoologisches Institut, Universität zu Kölno Forschungsinstitut Senckenberg, Frankfurto Zoologisches Institut der Ludwig-Maximilians-Universität München

Ergebnisse im Überblick

• Vielfalto Schätzungen der Meerestierarten von 230.000 auf 250.000 erhöhto 1.200 neue Arten konnten formal beschrieben werdeno Aus Beobachtungen und Archivdaten wurde die erste umfassende Liste

der bekannten Arten erstellto Genetische Analysen erhöhten besonders die Artenzahl von

Mikrobenarten (Bakterien und Archea)

• Distributiono Distribution einer Art auf iobis.org einsehbaro Entlang der mittleren Breiten hohe Artenvielfalt in allen Ozeaneno Besonders die Tiefseeforschung konnte neue Lebensräume definieren

(Lebensformen auf Kämmen und unterseeischen Bergen)o Über 20% der Ozeanmasse sind noch völlig unbekannt

Distributionsbeobachtung

Ergebnisse im Überblick

• Reichtumo Allgemeiner Rückgang bei Artenzahl und -größeo Nährstoff erzeugendes Phytoplankton nahe der Oberfläche stark

verminderto Leben am Meeresboden ist vor allem in den Polarregionen zu finden

• Vermächtniso Erstellung des größten Datenarchivs über Meerestiereo Wichtige Erkenntnisse für den Schutz von Arten und Lebensräumen

wurden gewonneno Erprobung neuer Techniken (z.B. DNA-Barcoding)o Stärkung und Vereinigung internationaler Forschung

DNA-Barcoding

“The legacies of the Census

—the baselines of knowledge, the cascade of new technology, the collaboration across borders—

promise more benefits for humanity and the oceans”

Jesse H. Ausubel, Darlene Trew Crist, and Paul E. Waggoner

Was habt ihr euch

behalten?

1. Nenne 3 Beispiele für den Nutzen von mariner Forschung!

Umweltschutz (Schutz von Ökosystemen, Schlüsselarten,

…)

Erfassung mariner Ressourcen (Technologie, Fischerei,…)

Plattentektonik und marine Naturgefahren

2. Wie lautet der wissenschaftliche

Name der „Killeralge“?

Caulerpa taxifolia

3. Welches war der signifikanteste Faktor für die

Artzusammensetzung in Sveta Marina?

Licht (-intensität)

4. An welchem Teilprojekt hatte das

Deutsche Zentrum für marine Biodiversität

einen besonders hohen Anteil?

CeDAMarCensus of the Diversity

of Marine Life(Tiefseeforschung)

5. Welche neue wissenschaftliche

Methode wurde im Census-Projekt

erprobt?

DNA- Barcoding

Danke für eure Aufmerksamkeit

Quellenverzeichnis• http://de.wikipedia.org/wiki/Forschungstauchen • http://www.hydra-institute.com/de/ifm/forschung/

caulerpa_taxifolia.php • http://www.paleontology.uni-bonn.de/paleontology/langer/

ELBA/SKUPCH/SKUPCH.htm • http://mediadb.unterwasser.de/library/images/

Wissenschaftliches_Tauchen.pdf• http://www.coml.org/pressreleases/census2010/PDF/

German--Census%20Summary.pdf• http://www.coml.org/pressreleases/census2010/PDF/

Highlights-2010-Report-Low-Res.pdf